Rick Sanchez, scientifique alcoolique et inventeur de génie, embarque son timide petit fils de 14 ans, Morty Smith, dans toutes sortes d'aventures cosmiques et inter-dimensionnelles. Pendant ce temps Summer, la grande soeur de Morty, est centrée sur ses préoccupations d'adolescente tandis que leurs parents (Beth, chirurgien pour chevaux et Jerry, un homme naïf et peureux) tentent de régler leurs problèmes de couple.